嵌入式思考題2013比較全

⑦功耗限制及成本限制b簡單論述時(shí)鐘電路對嵌入式系統(tǒng)的重要性。-目前所有的微控制器均為時(shí)序電路，需要一個(gè)時(shí)鐘信號才能工作.c嵌人式系統(tǒng)為何需要復(fù)位電路?--微控制器在上電時(shí)狀態(tài)并不確定，需要一個(gè)復(fù)位邏輯將微控制器初始化為某個(gè)確定的狀態(tài)。這個(gè)復(fù)位邏輯需要一個(gè)復(fù)位信號才能工作。2．ARM的UART有何特點(diǎn)？若要通過RS232接口與其它設(shè)備連接，應(yīng)如何設(shè)計(jì)電路？--UART是通用異步串行通信接口的總稱，UART允許在串行鏈路上進(jìn)行全雙工的通信，輸出／輸入的電子為TTL電平。全雙工UART定義了一個(gè)串行發(fā)送引腳(TXD)和一個(gè)串行接收引腳(RXD)，可在同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。但是不同芯片的UART內(nèi)部電路、操作寄存器和工作模式并不相同。--設(shè)計(jì)電路補(bǔ)充！RS422和RS485主要電氣特性：1、邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2~6)V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2~6)V表示。2、數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps3、采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。4、最大的通信距離約為1219m，最大傳輸速率為10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加中繼器。RS422和RS4851、RS-422標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。實(shí)際上還有一根信號地線，共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器RS232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)，最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為從設(shè)備（Salve），從設(shè)備之間不能通信，所以RS-422支持點(diǎn)對多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k，故發(fā)端最大負(fù)載能力是10×4k+100Ω（終接電阻）。2、RS485可以是半雙工的，RS-485總線一般最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的485芯片，可以達(dá)到128個(gè)或者256個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。3．?dāng)⑹鯥2C總線和SPI接口的工作原理和連接方式。--I2C連接方式：工作原理：BUS是PHILIPS公司推出的芯片間串行傳輸總線，它以2根連線實(shí)現(xiàn)了完善的全雙工同步數(shù)據(jù)傳送，可以極方便地構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)和外圍器件擴(kuò)展系統(tǒng)。I2C總線采用了器件地址的硬件設(shè)置方法，通過軟件尋址完全避免了器件的片選線尋址方法，從而使硬件系統(tǒng)具有最簡單而靈活的擴(kuò)展方法；I2C總線的2根線—串行數(shù)據(jù)SDA和串行時(shí)鐘SCL—可連接到總線上的任何一個(gè)器件，每個(gè)器件都應(yīng)有一個(gè)惟一的地址，而且都可以作為一個(gè)發(fā)送器或接收器。此外，器件在執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)也可以被看作是主機(jī)或從機(jī)。I2C總線是一個(gè)多主機(jī)的總線，也即可以連接多于一個(gè)能控制總線的器件到總線。但任一時(shí)刻只能有一個(gè)器件能真正控制總線而成為主機(jī)。I2CSPISPI單從配置圖：工作原理：SPI(串行外設(shè)接口)總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，允許MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信、數(shù)據(jù)交換。SPI系統(tǒng)可直接與各個(gè)廠家生產(chǎn)的多種標(biāo)準(zhǔn)外圍器件直接接口，SPI系統(tǒng)總線一共只需3—5位數(shù)據(jù)線和控制線即可實(shí)現(xiàn)與具有SPI的各種I／O器件接口。將數(shù)據(jù)寫到SPI發(fā)送緩沖區(qū)后，時(shí)鐘信號SCK的1次作用對應(yīng)一位數(shù)據(jù)的發(fā)送(MISO)和另一位數(shù)據(jù)的接收(MOSI)。在主機(jī)中數(shù)據(jù)從移位寄存器中自左向右發(fā)出送到從機(jī)(MOSl)，同時(shí)從機(jī)中的數(shù)據(jù)自右向左發(fā)到主機(jī)(MISO)，經(jīng)過8個(gè)時(shí)鐘周期完成1個(gè)字節(jié)的發(fā)送。輸入字節(jié)保留在移位寄存器中，然后從接收緩沖區(qū)中讀出一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。4．SRAM、DRAM和PSRAM的結(jié)構(gòu)及工作原理。①SRAM為靜態(tài)RAM存儲(chǔ)器，具有極高的讀寫速度，在嵌入式系統(tǒng)中常用來作變量/數(shù)據(jù)緩沖，或者將程序復(fù)制到SRAM上運(yùn)行，以提高系統(tǒng)的性能。SRAM屬于易失性存儲(chǔ)器，電源掉電后SRAM中的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失，所以不可能直接使用SRAM引導(dǎo)程序運(yùn)行。②DRAM為動(dòng)態(tài)RAM存儲(chǔ)器，具有存儲(chǔ)容量大和價(jià)格便宜的特點(diǎn)。DRAM是用MOS電路和電容來作存儲(chǔ)元件，由于電容會(huì)放電，所以需要定時(shí)充電以維持存儲(chǔ)內(nèi)容的正確，例如每隔2ms刷新一次數(shù)據(jù)。③PSRSAM（即Pseudo-SRAM)器件是異步SRAM接口技術(shù)和利用存儲(chǔ)陣列的高密度DRAM技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。PSRAM實(shí)現(xiàn)了對主機(jī)系統(tǒng)透明地刷新技術(shù).通過擴(kuò)展包括刷新操作和讀出操作兩部分時(shí)間在內(nèi)的讀出周期的規(guī)定周期時(shí)間，使得透明的刷新成為可能。這種方法同樣也可用于寫入周期。5．SRAM和PSRAM與相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？它們怎樣與ARM微控制器相連接？--SRAM①容量較小，位價(jià)格高②讀寫操作簡單③具有極高的讀寫速度④屬于易失性存儲(chǔ)器，但可以用增加備用電源的方法保存數(shù)據(jù)--PRAM①向后可兼容標(biāo)準(zhǔn)異步SRAM器件②它是帶有SRAM接口的DRAM技術(shù)③它的價(jià)格比目前使用的SRAM器件更低④器件包含有頁面模式讀訪問，可看作是異步讀協(xié)議的帶寬增加的擴(kuò)展特性。--與ARM微控制器連接SRAMPSRAM6．Flash存儲(chǔ)一般可分為哪兩種類型？它們分別有什么應(yīng)用特點(diǎn)？--分NOR型與NAND型FLASH應(yīng)用特點(diǎn)：①接口差別，NOR型FLASH采用的是SRAM接口，提供有足夠的地址引腳來尋址，可以很容易地存取其片內(nèi)的每一個(gè)字節(jié)；NAND型FLASH使用復(fù)雜的I/O口來串行地讀取數(shù)據(jù)，各個(gè)產(chǎn)品或廠商的方法可能各不相同。通常是采用8個(gè)引腳來傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。②讀寫的基本單位，NOR型FLASH操作是以“字”為基本單位；NAND型FLASH操作是以“頁面”為基本單位，頁的大小一般為512字節(jié)。③性能比較，NOR型FLASH的地址線和數(shù)據(jù)線是分開的，傳輸效率很高，程序可以在芯片內(nèi)執(zhí)行。NOR型的讀速度比NAND型稍快一些；NAND型的寫入速度比NOR型快很多，但NAND型讀寫的基本單位為“頁面”，對小量數(shù)據(jù)的寫入，總體速度要比NOR型慢。NAND型的擦除速度遠(yuǎn)高于NOR型。④容量和成本，NAND型Flash有極高的單元密度，容量可以做得比較大，生產(chǎn)過程更為簡單，價(jià)格也就相應(yīng)地降低了。⑤NOR型Flash占據(jù)了容量為1—16MB閃存市場的大部分，而NAND型Flash只是用在8MB以上產(chǎn)品中，NOR主要用于代碼存儲(chǔ)介質(zhì)中，NAND適合于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，占存儲(chǔ)卡市場上的最大份額。⑥軟件支持，在NOR型Flash上運(yùn)行代碼不需要任何的軟件支持，而NOR型Flash的寫操作和NAND型Flash的讀寫操作需要驅(qū)動(dòng)程序。7．液晶顯示屏根據(jù)顯示原理的不同可分為哪幾種？液晶模塊有何特點(diǎn)？--按顯示原理分類:可分為TN(TwistNematic)扭曲向列型、STN(SuperTwistNematic)超扭曲向列型、TFT(ThinFilmTransistor)薄膜晶體管型等。--液晶模塊特點(diǎn):①小點(diǎn)陣式液晶模塊一般內(nèi)置控制集成電路和顯示存儲(chǔ)器，以總線或I/O接口方式由微控制器直接驅(qū)動(dòng)。②大點(diǎn)陣式液晶模塊一般不內(nèi)置顯示存儲(chǔ)器，如微控制器本身帶有液晶驅(qū)動(dòng)控制功能，則可直接對點(diǎn)陣式液晶顯示屏連接控制；如微控制器本身沒有液晶驅(qū)動(dòng)控制功能，則需要外擴(kuò)液晶驅(qū)動(dòng)板來連接液晶顯示屏。8．?dāng)⑹?線電阻觸摸屏的工作原理和連接方式。四線式觸摸屏包含兩個(gè)透明的阻性層。其中一層在屏幕的左右邊緣各有一條垂直總線，另一層在屏幕的底部和頂部各有一條水平總線。觸摸屏的兩個(gè)金屬導(dǎo)電層分別用來測量X軸和Y軸方向的坐標(biāo)。用于X坐標(biāo)測量的導(dǎo)電層從左右兩端引出兩個(gè)電極，記為X+和X-，用于Y坐標(biāo)測量的導(dǎo)電層從上下兩端引出兩個(gè)電極，記為Y+和Y-。在一對電極上施加電壓時(shí)，在該導(dǎo)電層上會(huì)形成均勻連續(xù)的電壓分布。若在X方向的電極對上施加一確定的電壓，而Y方向電極對上不加電壓時(shí)，在X平行電壓場中，觸點(diǎn)處的電壓值可以在Y+(或Y-)電極上反映出來，通過測量Y+電極對地的電壓大小，便可得知觸點(diǎn)的X坐標(biāo)值。同理，當(dāng)在Y電極對上加電壓，而X電極對上不加電壓時(shí)，通過測量X+(或X-)電極的電壓，便可得知觸點(diǎn)的Y坐標(biāo)值。使用觸摸屏?xí)r，需要ADC轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，可用觸摸屏控制器，也可用微處理器內(nèi)部的ADC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。9．?dāng)⑹龀Ｒ姷囊蕴W(wǎng)接口芯片的特點(diǎn)、原理和連接方式。DM9000AE特點(diǎn)：DM9000AE具有以下主要性能：①48管腳的LQFP封裝，管腳少體積??；②對內(nèi)部存儲(chǔ)器的讀寫支持字節(jié)和字兩種形式；③集成了10M/100M自適應(yīng)功能；④內(nèi)部有16KB的SRAM作為接收發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖；⑤支持自動(dòng)從EEPROM進(jìn)行配置，下載廠商ID和產(chǎn)品ID；⑥支持IP/TCP/UDP加速（checksumoffload），減輕了CPU負(fù)擔(dān)，提高網(wǎng)絡(luò)速度。⑦支持Backpressure半雙工流量控制⑧支持IEEE802.3x全雙工流量控制。原理：連接方式：>>>4)嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和調(diào)試方法1.簡述使用邊界掃描測試技術(shù)JTAG原理和好處。原理：每個(gè)邊界掃描單元的檢測對象都是一條引線，并假定一個(gè)邊界，只在這個(gè)邊界位置檢測和控制這條引線，對邊界以外的結(jié)構(gòu)不予關(guān)心。引線A和B之間插入一個(gè)邊界掃描單元，當(dāng)掃描單元不工作時(shí)，A和B引線是“透明”的；當(dāng)掃描單元工作時(shí)，A和B引線也可以是“透明”的，也可以是不“透明”的。串行數(shù)據(jù)輸出可以采樣A端信號，也可以采樣B端信號。在不“透明”的情況下，串行數(shù)據(jù)輸入信號可以傳送到A端，也可以傳送到B端。這樣就可以達(dá)到檢測和控制引線A和B的目的。使用邊界掃描技術(shù)可以全面地解決了傳統(tǒng)調(diào)試方法所帶來的困難。近年來生產(chǎn)的大多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的單片機(jī)，都使用邊界掃描技術(shù)為用戶提供仿真調(diào)試方法。這種調(diào)試方法具有下列特點(diǎn)：①需要把目標(biāo)CPU焊接在目標(biāo)板上。②仿真系統(tǒng)可以通用。③仿真器與被調(diào)試的目標(biāo)CPU的復(fù)雜程度無關(guān)。④仿真系統(tǒng)開發(fā)成本比較低。⑤結(jié)構(gòu)簡單。2.以ADS為例，說明基于JTAG的調(diào)試方法的開發(fā)步驟。仿真調(diào)試的工作過程:由外部調(diào)試器發(fā)出的調(diào)試命令經(jīng)由JTAG接口TDI引線進(jìn)入掃描鏈，由TAP控制器控制掃描鏈的工作，對處理器進(jìn)行調(diào)試；處理器的寄存器和系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)經(jīng)由掃描鏈串行到TDO引線，然后通過JTAG接口傳送到調(diào)試器。以ADS為例：(一)工程的編輯(a)建立工程，使用工程模板建立工程(b)建立文件，建立一個(gè)文本文件，以便輸入用戶程序。(c)添加文件到工程(d)用戶也可以用添加源文件和建立源文件時(shí)選擇加入工程的方法添加文件到工程。(二)編譯并連接工程(a)編譯連接前可進(jìn)行編譯器中工程的地址設(shè)置、輸出文件設(shè)置等編譯選項(xiàng)的設(shè)置；(b)對于簡單的軟件調(diào)試，可以不進(jìn)行連接地址的設(shè)置，直接點(diǎn)擊工程窗口的“Make”圖標(biāo)按鈕，即可完成編譯連接。(c)若編譯出錯(cuò)，會(huì)有相應(yīng)的出錯(cuò)提示，雙擊出錯(cuò)提示行信息，編輯窗即會(huì)使用光標(biāo)指出當(dāng)前出錯(cuò)的源代碼行。(三)工程的調(diào)試(a)當(dāng)工程編譯連接通過后，在工程窗口中點(diǎn)擊“Debug”圖標(biāo)按鈕，即可啟動(dòng)AXD進(jìn)行調(diào)試(也可以通過【開始】菜單起動(dòng)AXD)。(b)在ChooseTarget窗口中設(shè)置調(diào)試器。在沒有添加其它仿真驅(qū)動(dòng)程序前，Target項(xiàng)中只有兩項(xiàng)，分別為ADP(JTAG硬件仿真)和ARMUL(軟件仿真)。(c)選擇仿真驅(qū)動(dòng)程序后，加載ELF格式的可執(zhí)行文件，即*.axf文件。工程編譯連接通過后，在“工程名\工程名_Data\當(dāng)前的生成目標(biāo)”目錄下會(huì)生成一個(gè)*.axf調(diào)試文件。3.什么BootLoader？它主要完成哪些工作?BootLoader是系統(tǒng)加電后運(yùn)行在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行前運(yùn)行的一段小程序，進(jìn)行初始化硬件設(shè)置、創(chuàng)建內(nèi)核需要的信息等工作，最后調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核。4.簡述Linux開發(fā)環(huán)境和開發(fā)步驟。(一)嵌入式Linux的開發(fā)一般采用宿主機(jī)/目標(biāo)機(jī)模式。宿主機(jī)(host)一般是一臺通用計(jì)算機(jī)，它通過串口、USB或者以太網(wǎng)接口和目標(biāo)機(jī)通信。(二)宿主機(jī)/目標(biāo)機(jī)模式的開發(fā)步驟:(a)利用宿主機(jī)的資源及開發(fā)環(huán)境，開發(fā)和仿真調(diào)試目標(biāo)機(jī)上的軟件(b)通過串口、USB或者以太網(wǎng)絡(luò)將交叉編譯生成的目標(biāo)代碼傳輸并裝載到目標(biāo)機(jī)上(c)在監(jiān)控程序或者操作系統(tǒng)的支持下利用交叉調(diào)試器進(jìn)行分析調(diào)試(d)目標(biāo)機(jī)脫離宿主機(jī)單獨(dú)運(yùn)行5.簡述WindowsCE的特點(diǎn)和開發(fā)環(huán)境。特點(diǎn)：WindowsCE是一個(gè)開放的、可裁剪的、32位的實(shí)時(shí)嵌入式窗口操作系統(tǒng)。它具有可靠性好、實(shí)時(shí)性高、內(nèi)核體積小等特點(diǎn)，適用于各種嵌入系統(tǒng)和產(chǎn)品。它擁有多線程、多任務(wù)、確定性的實(shí)時(shí)、完全搶先式優(yōu)先級的操作系統(tǒng)環(huán)境，并可以根據(jù)特定硬件系統(tǒng)對WindowsCE操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪、定制。WindowsCE專門面向只有有限資源的嵌入式硬件系統(tǒng)。WindowsCE設(shè)計(jì)成為一種高度模塊化的操作系統(tǒng)，每一模塊都提供特定的功能，這些模塊中的一部分被劃分成組件，設(shè)計(jì)者可根據(jù)設(shè)備的性質(zhì)選擇必要的模塊或組件包含進(jìn)操作系統(tǒng)映像，從而使WindowsCE變得非常緊湊(只占不到200KB的RAM)，只占用了運(yùn)行設(shè)備所需的最小的ROM、RAM以及其它硬件資源。WindowsCE被分成不同的模塊，其中最主要的模塊有內(nèi)核模塊、對象存儲(chǔ)模塊、圖形窗口事件子系統(tǒng)模塊以及通信模塊。WindowsCE還包含一些附加的可選擇模塊，這些模塊可支持的任務(wù)有管理可安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、支持COM等。一個(gè)最小的WindowsCE系統(tǒng)至少由內(nèi)核和文件系統(tǒng)模塊組成。5)基于μC/OS-II的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)1.μC／OS-Ⅱ有哪些特點(diǎn)？它與你們使用過的其它操作系統(tǒng)有什么不同？μC／OS-Ⅱ一個(gè)源碼公開、可移植、可固化、可裁剪及占先式的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，其絕大部分源碼是用ANSIC寫的，使其可以方便地移植并支持大多數(shù)類型的微處理器。2.怎樣移植μC／OS-Ⅱ使其適用于特定的嵌入式處理器？所謂“移植”，就是使一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核能在其它的微處理器或微控制器上運(yùn)行。根據(jù)μC／OS-Ⅱ的要求，移植μC／OS-Ⅱ到一個(gè)新的體系結(jié)構(gòu)上需要提供2個(gè)或3個(gè)文件：?OS_CPU.H（C語言頭文件）?OS_CPU_C.C（C程序源文件）?OS—CPU_A.ASM（匯編程序源文件）其中OS_CPU_A.ASM在某些情況下不需要，但極其罕見。3怎樣在LPC2200或其它ARM處理器上編寫簡單的基于μC／OS-Ⅱ的應(yīng)用程序？開發(fā)基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式軟件，步驟為:①編寫或獲取啟動(dòng)代碼②掛接SWI軟件中斷③編寫中斷及時(shí)鐘節(jié)拍中斷代碼④應(yīng)用程序的編寫和調(diào)試。編寫和調(diào)試應(yīng)用程序的步驟為：①建立開發(fā)環(huán)境和連接JTAG仿真器②添加μC/OS-Ⅱ源代碼和移植代碼③建立工程④仿真調(diào)試工程4.使用μC／OS-Ⅱ開發(fā)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)有什么優(yōu)點(diǎn)？uC/OS-II的使用可以提高了系統(tǒng)的可靠性，使系統(tǒng)不易崩潰，可以提高了開發(fā)效率，縮短了開發(fā)周期，能充分發(fā)揮了32位CPU的多任務(wù)潛力。6)基于Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)1．簡述存儲(chǔ)管理的概念和MMU的工作原理。①存儲(chǔ)管理是一個(gè)很大的范疇，主要包括存儲(chǔ)地址映射和內(nèi)存空間的分配，對地址訪問的保護(hù)和限制，I/O地址映射等，存儲(chǔ)管理機(jī)制的實(shí)現(xiàn)和具體的CPU以及MMU的結(jié)構(gòu)關(guān)系非常緊密，操作系統(tǒng)內(nèi)核的復(fù)雜性相當(dāng)程度上來自內(nèi)存管理，對整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有著根本性的深遠(yuǎn)影響。②MMU也就是“內(nèi)存管理單元”，其主要作用是地址映射和對地址訪問的保護(hù)和限制，MMU可以集成在芯片中，也可以作為協(xié)處理器。③RM處理器中,MMU是作為協(xié)處理器CPI5的一部分實(shí)現(xiàn)的,MMU相關(guān)的最主要的寄存器有三個(gè)：控制寄存器，控制MMU的開關(guān)，高速緩存的開關(guān)，寫緩沖區(qū)的開關(guān)等；地址轉(zhuǎn)換表基地址寄存器；域訪問控制寄存器。2.uClinux和標(biāo)準(zhǔn)Linux工作機(jī)制和開發(fā)過程有何不同？工作機(jī)制:大量面向低端應(yīng)用的低成本嵌入式處理器不包含MMU，uClinux就是專門為這些無MMU硬件的處理器而設(shè)計(jì)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。如果通過軟件來實(shí)現(xiàn)地址翻譯，系統(tǒng)的性能將會(huì)慢得不可接受，沒有MMU硬件的處理器就不能再采用虛擬地址的工作方式。uClinux去掉了標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核中的虛擬存儲(chǔ)管理模塊，并且要求系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)內(nèi)核和所有應(yīng)用程序在編譯、鏈接、加載執(zhí)行后都使用物理地址。開發(fā)過程:uClinux系統(tǒng)的開發(fā)過程中，開發(fā)人員必須事先手工指定可能使用的動(dòng)態(tài)鏈接庫的起始物理地址和占用的內(nèi)存，并在需要使用動(dòng)態(tài)鏈接庫的應(yīng)用程序中把相應(yīng)的物理地址告訴應(yīng)用程序。為了保證動(dòng)態(tài)鏈接庫訪問的有效性，必須讓uClinux在內(nèi)核啟動(dòng)過程中首先加載動(dòng)態(tài)鏈接庫，然后再加載其他應(yīng)用程序。uClinux采用實(shí)地址模式工作，要求驅(qū)動(dòng)程序都必須在編譯階段直接鏈接到內(nèi)核的代碼中，在編譯的時(shí)候就確定了它運(yùn)行時(shí)的物理地址。驅(qū)動(dòng)程序不能像普通Linux系統(tǒng)那樣通過動(dòng)態(tài)加載的方式與內(nèi)核動(dòng)態(tài)鏈接。3．簡述Linux內(nèi)核啟動(dòng)的一般流程。①使用bootloader將內(nèi)核映像載入；②內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)初始化（內(nèi)核引導(dǎo)第一部分）：start_kernel()中調(diào)用了一系列初始化函數(shù)，以完成kernel本身的設(shè)置，啟動(dòng)init過程，創(chuàng)建第一個(gè)內(nèi)核線程③外設(shè)初始化(內(nèi)核引導(dǎo)第二部分）:init()函數(shù)作為內(nèi)核線程，首先鎖定內(nèi)核，然后調(diào)用do_basic_setup()完成外設(shè)及其驅(qū)動(dòng)程序的加載和初始化。4．嵌入式Linux遠(yuǎn)程調(diào)試有什么特點(diǎn)？是如何實(shí)現(xiàn)的？遠(yuǎn)程調(diào)試的特點(diǎn)是，調(diào)試器運(yùn)行于通用桌面操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序，被調(diào)試的程序則運(yùn)行于基于特定硬件平臺的嵌入式操作系統(tǒng)（目標(biāo)操作系統(tǒng)）。5.簡述嵌入式系統(tǒng)中設(shè)備驅(qū)動(dòng)的地位和主要作用。地位:①設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)比應(yīng)用程序執(zhí)行的優(yōu)先級要高得多②設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核和機(jī)器硬件之間的接口③設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是內(nèi)核的一部分作用:①對設(shè)備的初始化和釋放②把數(shù)據(jù)從內(nèi)核傳送到硬件和從硬件讀取數(shù)據(jù)③讀取應(yīng)用程序傳送給設(shè)備文件的數(shù)據(jù)和回送應(yīng)用程序請求的數(shù)據(jù)④檢測和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯(cuò)誤6.如何設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序？模塊化設(shè)計(jì)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序有什么優(yōu)缺點(diǎn)？(1)實(shí)現(xiàn)一個(gè)嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)的大致流程如下：①②③④⑤⑥①定義主、次設(shè)備號，也可以動(dòng)態(tài)獲取。②實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)初始化和清除函數(shù).如果驅(qū)動(dòng)程序采用模塊方式,則要實(shí)現(xiàn)模塊初始化和清除函數(shù)。③設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的文件操作，定義file_operations結(jié)構(gòu)。④實(shí)現(xiàn)所需的文件操作調(diào)用，如read、write等。⑤實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)函數(shù)，并用request_irq向內(nèi)核注冊。⑥將驅(qū)動(dòng)編譯到內(nèi)核或編譯成模塊，用ismod命令加載。⑦生成設(shè)備節(jié)點(diǎn)文件。(2)優(yōu)點(diǎn)：①將內(nèi)核映像的尺寸保持在最小，并具有最大的靈活性②便于檢驗(yàn)新的內(nèi)核代碼，而不需要重新編譯和引導(dǎo)缺點(diǎn)：①對系統(tǒng)性能和內(nèi)存利用有負(fù)面影響②裝入的內(nèi)核模塊與其他內(nèi)核部分一樣，具有相同的訪問權(quán)限，因此，差的內(nèi)核模塊會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰③為了使內(nèi)核模塊能訪問所有內(nèi)核資源，內(nèi)核必須維護(hù)符號表，并在加載和卸載模塊時(shí)修改這些符號表④模塊間可能交叉使用功能，內(nèi)核要維護(hù)模塊之間的依賴性。內(nèi)核在卸載模塊時(shí)通知使用的模塊，并釋放分配的資源⑤內(nèi)核版本和模塊版本的不兼容也可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。7．分析和比較常見的嵌入式GUI(QT、MicroWindows、OpenGUI和MiniGUI)的優(yōu)缺點(diǎn)。①Q(mào)T優(yōu)點(diǎn):Qt是KDE等項(xiàng)目使用的GUl支持庫，所以有許多基于Qt的XWindows程序可以非常方便地移植Qt／Embedded版本上。缺點(diǎn):Qt／Embedded是一個(gè)C++函數(shù)庫，盡管Qt／Embedded聲稱可以裁剪到最少630KB，但它還是對硬件提出了比較高的要求;Qt／Embedded庫目前主要針對手持式信息終端，不太適合對速度、功能和效率要求較高的嵌入式系統(tǒng);商業(yè)使用一般要交納授權(quán)費(fèi)。②MicroWindows優(yōu)點(diǎn)：提供兼容于XWindows和WindowsCE的API；提供了類似XWindows的客戶端／服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，并提供了相對完善的圖形功能，包括一些高級的功能，比如Alpha混合、三維支持、TreeType字體支持等；對顯示速度、圖形顏色和鍵盤等有很好的支持；還支持多線程，提供MPEG和DVD播放器等。缺點(diǎn)：圖形引擎存在許多低效算法，代碼質(zhì)量參差不齊。③OpenGUI在Linux系統(tǒng)上存在已經(jīng)很長時(shí)間了，也支持持多種操作系統(tǒng)平臺，比如MS-DOS、QNX和Linux等；OpenGUI也分為三層。最低層是由匯編編寫的快速圖形引擎；中間層提供了圖形繪制API，包括線條、矩形、圓弧等，并且兼容于Borland的BGIAPI；第三層用C++l編寫，提供了完整的GUI對象集；OpenGUI比較適合于基于x86平臺的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，可移植性比較差。④MiniGUI：方便的編程接口、使用了圖形抽象層和輸；入抽象層、多字體和多字符集支持(尤其是對中文的支持)、多線程機(jī)制等7)基于WindowsCE的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)1．WindowsCE主要有哪些開發(fā)工具？PlatformBuilder、eMbeddedVisualC++、ActiveSync、WindowsCESDK2．WindowsCE你使用過的其它Windows操作系統(tǒng)有什么不同？WindowsCE是一種嵌入式實(shí)時(shí)性的操作系統(tǒng)，在內(nèi)存管理方面必須要比其它Windows操作系統(tǒng)更節(jié)約物理內(nèi)存和虛擬地址空間。與Windows95/98、WindowsNT不同的是，WindowsCE是所有源代碼全部由微軟自行開發(fā)的嵌入式新型操作系統(tǒng)，其操作界面雖來源于Windows95/98，但WindowsCE是基于WIN32API重新開發(fā)、新型的信息設(shè)備的平臺。WindowsCE是一個(gè)32位、多任務(wù)、多線程的嵌入式操作系統(tǒng)，是微軟專門為信息設(shè)備、移動(dòng)應(yīng)用、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、嵌入式應(yīng)用等非PC領(lǐng)域設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)產(chǎn)品，在外觀和使用的感覺上十分接近桌面Windows系統(tǒng)。它使用平面內(nèi)存模式尋址，可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序并支持一個(gè)程序中的多個(gè)線程，并且非常精煉，只有很小的內(nèi)存要求。與基于PC的操作系統(tǒng)不同，WindowsCE不需要標(biāo)準(zhǔn)硬件，反而支持各種各樣的CPU(如X86、PowerPC、ARM、MIPS等)，通過OEM適配層(OEMadaptationlayer)可以把WindowsCE適配到任何硬件平臺。WindowsCE是微軟Windows操作系統(tǒng)家族的一個(gè)成員，支持用于Windows2000／XP和Windows98等桌面Windows操作系統(tǒng)的Win32API的一個(gè)子集。綜合：你認(rèn)為應(yīng)該采用怎樣的學(xué)習(xí)步驟并重點(diǎn)學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容才能成為一個(gè)合格的嵌入式系統(tǒng)工程師，說明你的理由。①嵌入式系統(tǒng)軟件硬件密切相關(guān)，一定要打好軟硬件基礎(chǔ)。②選擇一個(gè)芯片及硬件評估板(入門芯片最好簡單一點(diǎn)，例如8位MCU)、選擇一本好書(最好有規(guī)范的例子)、找一位好老師(最好是有經(jīng)驗(yàn)且熱心的)。硬件評估板的價(jià)格一定要在1000元以下，不要太貴，最好能有自己動(dòng)手的空間。③深入理解MCU的硬件最小系統(tǒng)，對I／0口、串行通信、鍵盤、LED、A／D(包括一些傳感器)、D／A等逐個(gè)實(shí)驗(yàn)理解，逐步實(shí)踐，再通過動(dòng)手做一個(gè)實(shí)際的小系統(tǒng)，底層硬件基礎(chǔ)就有了。各個(gè)硬件模塊驅(qū)動(dòng)程序的編寫是嵌入式系統(tǒng)的必備基礎(chǔ)。④等軟件硬件基礎(chǔ)打好了，再學(xué)習(xí)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS。實(shí)際上，許多嵌入式應(yīng)用并不需要操作系統(tǒng)。也可以根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需要，再學(xué)習(xí)特定的RTOS。⑤要避免片面地單純從“電子”或“計(jì)算機(jī)軟件”角度認(rèn)識嵌入式系統(tǒng)。⑥注重實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐。這里說的實(shí)驗(yàn)主要指通過重復(fù)來驗(yàn)證他人的工作，目的是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，這個(gè)過程一定要經(jīng)歷。⑦可以通過一個(gè)芯片入門，并具有一個(gè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)后，根據(jù)實(shí)際需要選擇芯片開發(fā)實(shí)際產(chǎn)品。⑧關(guān)于嵌入式操作系統(tǒng)的選擇。可以等列具有一定實(shí)踐基礎(chǔ)后，選擇一個(gè)簡單、容易理解原理的嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。⑨關(guān)隨著MCU對C編譯的優(yōu)化支持，對于匯編語言可以只了解幾個(gè)必要的語句，而直接使用C語言編程。但必須通過第一個(gè)程序理解芯片初始化過程、中斷機(jī)制、程序存儲(chǔ)情況等，區(qū)別于PC機(jī)程序的內(nèi)容。另外，為了測試的需要，最好掌握一門PC機(jī)編程語言。⑩注意理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐、通用知識與芯片相關(guān)知識、硬件知識與軟件知識的平衡，要在理解軟件工程基本原理基礎(chǔ)上理解硬件構(gòu)件與軟件構(gòu)件等基本概念。還需要在實(shí)際項(xiàng)目中鍛煉，并不斷學(xué)習(xí)與積累經(jīng)驗(yàn)。8)綜合1.根據(jù)嵌入式設(shè)備的功進(jìn)行并完成初步設(shè)計(jì)。內(nèi)容包括設(shè)計(jì)步驟、硬件框圖和說明，并重點(diǎn)說明嵌入式處理器、操作系統(tǒng)、編能要求，程語言和開發(fā)工具的選型理由。答：嵌入式處理器：選arm7,低功耗的32位R